DE102015220357A1 - Parallel kinematic robot and method of operating such - Google Patents

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DE102015220357A1
DE102015220357A1 DE102015220357.3A DE102015220357A DE102015220357A1 DE 102015220357 A1 DE102015220357 A1 DE 102015220357A1 DE 102015220357 A DE102015220357 A DE 102015220357A DE 102015220357 A1 DE102015220357 A1 DE 102015220357A1
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Christian Westermeier
Josef Unterseher
Manuel Kollmuss
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Krones AG
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Abstract

Es ist ein Parallelkinematik-Roboter (10) sowie ein Verfahren zum Betreiben und/oder zur Handhabung desselben offenbart. Der Roboter (10) umfasst eine Aufhängung (18) oder Basis, an welcher wenigstens zwei separat angetriebene und unabhängig voneinander bewegbare Stellarme (20) gelenkig befestigt bzw. gelagert sind, die jeweils durch einen mittels Antrieb bewegbaren Oberarm (22) und einen gelenkig daran gelagerten Unterarm (24) gebildet sind, sowie einen an den Unterarmen (24) der wenigstens zwei Stellarme (20) gelenkig gelagerten und mittels Bewegungen der Stellarme (20) innerhalb eines definierbaren Bewegungsraumes (30) bewegbaren Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26), wobei der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) einen gegenüber der Aufhängung (18) oder Basis bzw. gegenüber den Stellarmen (20) rotierbaren Abschnitt (38) aufweist, der mit dem Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf (26) durch einen elektrischen Direktantrieb (42) drehbar verbunden ist, und wobei der elektrische Direktantrieb (42) Drehbewegungen des rotierbaren Abschnittes (38) ausführt.It is a parallel kinematic robot (10) and a method for operating and / or handling thereof disclosed. The robot (10) comprises a suspension (18) or base on which at least two separately driven and independently movable actuating arms (20) are hinged or mounted, each by a movable upper drive arm (22) and a hinged thereto mounted on the forearms (24) of the at least two actuating arms (20) articulated and by means of movements of the actuating arms (20) within a definable movement space (30) movable manipulator (16) and / or tool holder or Tool head (26), wherein the manipulator (16) and / or tool holder or tool head (26) relative to the suspension (18) or base or with respect to the actuating arms (20) rotatable portion (38) rotatable with the manipulator (16 ) and / or tool holder or the tool head (26) is rotatably connected by an electric direct drive (42), and wherein the electric direct drive (42) rotational movements of the rotier Baren section (38) executes.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Parallelkinematik-Roboter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben und/oder zur Handhabung eines solchen Parallelkinematik-Roboters gemäß des unabhängigen Verfahrensanspruches 11. The present invention relates to a parallel kinematic robot having the features of independent claim 1. In addition, the invention relates to a method for operating and / or handling such a parallel kinematic robot according to independent method claim 11.
  • Bekannte Verpackungs- oder Palettieranlagen zum Stapeln und Palettieren von Objekten wie Paketen oder Gebinden mit mehreren Artikeln wie bspw. Getränkebehältern weisen üblicherweise Horizontalfördereinrichtungen mit Förderbändern auf, auf denen die Stückgüter oder Gebinde in ununterbrochener oder unregelmäßiger Folge zu einer Handhabungseinrichtung befördert werden. Dort erfolgt eine Verschiebung, Ausrichtung und/oder Drehen einzelner Stückgüter oder Gebinde, um diese in eine geeignete räumliche Anordnung zu bringen, die eine Basis bildet, um die Stückgüter oder Gebinde in nachgeordneten Gruppierstationen zu stapelfähigen Stückgut- oder Gebindelagen zusammenzuschieben. Known packaging or palletizing systems for stacking and palletizing objects such as packages or containers with several articles such as beverage containers usually have horizontal conveyors with conveyor belts on which the piece goods or packages are transported in uninterrupted or irregular sequence to a handling device. There is a shift, alignment and / or turning individual piece goods or containers to bring them into a suitable spatial arrangement, which forms a basis to push together the piece goods or containers in subordinate Gruppierstationen stackable piece goods or bundle layers.
  • In aktuellen Abfüll- und Verpackungslinien werden zahlreiche unterschiedliche Varianten zum Drehen von Gebinden eingesetzt, die bspw. geeignete bewegliche Anschläge oder zwei Bänder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufweisen können. Bekannte Handhabungseinrichtungen können auch mit Greifern versehen sein, die bspw. an einem Portalsystem aufgehängt und in einem definierten Bewegungsbereich verschoben, rotiert und zudem in vertikaler Richtung bewegt werden können, um einzelne Stückgüter oder Gebinde zum Drehen und/oder Verschieben anheben zu können. Die Greifer können bspw. auch an Mehrachsroboterarmen angeordnet sein, die seitlich an den Horizontalfördereinrichtungen platziert sind. Derartige Greifvorrichtungen sind etwa aus der EP 2 388 216 A1 bekannt. In current filling and packaging lines, numerous different variants are used for turning containers which, for example, can have suitable movable stops or two belts at different speeds. Known handling devices can also be provided with grippers, for example, suspended on a gantry system and moved in a defined range of motion, rotated and also can be moved in the vertical direction to lift individual cargo or containers for turning and / or moving. The grippers can, for example, also be arranged on multi-axis robot arms, which are placed laterally on the horizontal conveyors. Such gripping devices are approximately from the EP 2 388 216 A1 known.
  • Darüber hinaus gibt es weitere Handhabungseinrichtungen zum Greifen, Verschieben, Drehen und/oder Versetzen von Artikeln oder Gebinden, die auf sog. Deltarobotern oder Parallelkinematik-Robotern basieren, welche in einer dreiarmigen Ausführung auch als Tripode bezeichnet werden. Jeder der Arme eines solchen Tripods oder Deltaroboters besteht aus einem an der Basis um eine gestellfeste Schwenkachse angetrieben verschwenkbar angeordneten Oberarm und einem mit dem Oberarm und einem Koppelelement gelenkig verbundenen Unterarm. Der Unterarm ist hierbei passiv, frei von einem Antrieb zu dessen Verschwenkung gegenüber dem Oberarm oder dem Koppelelement ausgeführt. Einer oder mehrere der Unterarme können bspw. über Kugelgelenke oder andere mehrachsig bewegliche Gelenke mit den jeweils zugehörigen Oberarmen und dem Koppelelement verbunden sein. Ein solcher einzelner Unterarm ist frei schwenkbar und besitzt keine Eigenstabilität. Alle Oberarme eines Deltaroboters sind jeweils um vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Ebene liegende Schwenkachsen verschwenkbar angetrieben gelagert. Drei mit dem Koppelelement und jeweils mit ihrem zugehörigen Oberarm verbundene Unterarme bilden in jeder Position ein Kraftdreieck, das sich nur bewegen lässt, wenn die drei Oberarme synchron die für sie berechneten Schwenkbewegungen um deren gestellfeste Schwenkachsen ausführen. Zwei oder mehr Schwenkachsen können parallel verlaufen; in der Regel weisen alle Schwenkachsen zwei Schnittpunkte mit anderen Schwenkachsen auf. In addition, there are other handling devices for gripping, moving, rotating and / or moving articles or containers, which are based on so-called delta robots or parallel kinematic robots, which are also referred to in a three-armed version as tripod. Each of the arms of such a tripod or delta robot consists of a driven at the base about a frame fixed pivot axis pivotally mounted upper arm and articulated to the upper arm and a coupling element connected to the lower arm. The forearm here is passive, running free of a drive to its pivoting relative to the upper arm or the coupling element. For example, one or more of the lower arms may be connected via ball joints or other multiaxially movable joints to the respectively associated upper arms and the coupling element. Such a single forearm is free to pivot and has no inherent stability. All upper arms of a delta robot are in each case mounted so as to be pivotable about preferably pivot axes lying within a common plane. Three connected to the coupling element and each with its associated upper arm forearms form a force triangle in each position, which can only move when the three upper arms synchronously perform the calculated for them pivotal movements about their fixed frame pivot axes. Two or more pivot axes can be parallel; As a rule, all pivot axes have two points of intersection with other pivot axes.
  • Wenigstens einer der Unterarme kann wahlweise aus zwei auch als Elle und Speiche bezeichneten, ein Parallelogrammgestänge bildenden Gestängeelementen bestehen, um das Koppelelement in zumindest einer vorgegebenen Ausrichtung relativ zur Basis zu führen. Typischerweise sind alle Unterarme jeweils aus solchen als Parallelogrammgestänge fungierenden Strebenpaaren gebildet. Das an den Unterarmen gelenkig aufgehängte Koppelelement dient dabei als Arbeitsplattform, die in der Praxis auch als Tool-Center-Point (TCP) bezeichnet wird. An diesem TCP kann ein Manipulator angeordnet sein, bspw. in Gestalt von gegeneinander zustellbaren Greifarmen o. dgl. Handhabungseinrichtung, so dass damit Artikel, Gebinde o. dgl. Stückgüter ergriffen und gedreht, verschoben oder von einer Auflagefläche angehoben werden können. At least one of the lower arms can optionally consist of two linkage elements, also referred to as ellipses and spokes, forming a parallelogram linkage, in order to guide the coupling element in at least one predetermined orientation relative to the base. Typically, all lower arms are each formed from such acting as Parallelogrammgestänge struts pairs. The coupling element hinged to the forearms serves as a working platform, which in practice is also referred to as a Tool Center Point (TCP). At this TCP, a manipulator may be arranged, for example. In the form of mutually deliverable gripping arms o. The like. Handling device, so that thus articles, containers o. The like. Piece goods can be gripped and rotated, moved or lifted from a support surface.
  • Der an der Arbeitsplattform bzw. dem TCP angeordnete Manipulator kann wahlweise drehbar gelagert sein oder einen drehbaren Abschnitt aufweisen, um den Manipulator bzw. daran befestigte Greifer oder Werkzeuge ausrichten oder eine gewünschte Drehung der Artikel oder Stückgüter bzw. eine gewünschte Drehung des Werkzeuges ausführen zu können. Anstelle einer antreibbar drehbaren Lagerung des Manipulators am Koppelelement ist grundsätzlich auch denkbar, den Manipulator unverdrehbar am Koppelelement anzuordnen und das gesamte Koppelelement unter entsprechender Ausgleichbewegung der Arme vermittels einer teleskopierbaren Antriebswelle, die teilweise auch als vierte Achse bezeichnet wird, gegenüber der Basis zu verdrehen. Damit einhergehend ist jedoch der Nachteil eines nur eingeschränkten Drehwinkels des Koppelelements. Die Einschränkung ergibt sich durch das Erreichen von Endanschlägen der gelenkigen Verbindungen der Oberarme und/oder des Koppelelements mit den Unterarmen und/oder dem gegenseitigen Kontakt benachbarter Unterarme. The arranged on the working platform or the TCP manipulator can either be rotatably mounted or have a rotatable portion to align the manipulator or attached gripper or tools or to perform a desired rotation of the article or piece goods or a desired rotation of the tool can , Instead of a drivable rotatable mounting of the manipulator on the coupling element is in principle also conceivable to arrange the manipulator non-rotatably on the coupling element and the entire coupling element with corresponding compensating movement of the arms by means of a telescopic drive shaft, which is sometimes referred to as the fourth axis to rotate relative to the base. However, this is associated with the disadvantage of only limited rotation angle of the coupling element. The restriction results from the achievement of end stops of the articulated connections of the upper arms and / or the coupling element with the forearms and / or the mutual contact of adjacent forearms.
  • Aus der DE 10 2010 006 155 A1 , aus der DE 10 2013 208 082 A1 sowie aus der US 8 210 068 B1 sind jeweils unterschiedliche Handhabungseinrichtung mit Tripoden bekannt. From the DE 10 2010 006 155 A1 , from the DE 10 2013 208 082 A1 as well as from the US 8 210 068 B1 Each different handling device with tripods are known.
  • Was bei solchen bekannten Parallelkinematik-Robotern teilweise auch als Bewegungen um eine fünfte Achse bezeichnet wird, kann bspw. Zustell- und Öffnungsbewegungen von Greifbacken meinen, die an dem um die sog. vierte Achse rotierbaren Manipulator bzw. Werkzeughalter angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsvarianten ist zumindest die Drehachse zentral mittig zu einer Aufhängung angeordnet, an der die Stellarme verankert sind, wobei über eine teleskopierbare Kardan-Drehmoment-Welle der Werkzeugträger verdreht wird. Unterhalb des rotierenden Werkzeugträgers befindet sich dann ein Greifer, dessen Achse zur Klemmung von Gebinden oder Stückgütern von einem mitfahrenden Motor angetrieben wird. Bei einer weiteren Ausführungsvariante ist diese vierte zentrale Drehwelle so großvolumig ausgeführt, dass in deren Hohlraum weitere gestellfeste Antriebsachsen Platz finden, die über weitere teleskopierbare Kardan-Drehmoment-Wellen am Werkzeugträger Werkzeugbewegungen wie z.B. das Klemmen eines Werkstücks mit Klemmbacken ausführen können. What is also sometimes referred to as movements about a fifth axis in such known parallel kinematic robots can mean, for example, feed and opening movements of gripping jaws which are arranged on the manipulator or tool holder rotatable about the so-called fourth axis. In some embodiments, at least the axis of rotation is centrally located to a suspension to which the actuating arms are anchored, being rotated via a telescopic gimbal torque shaft of the tool carrier. Below the rotating tool carrier is then a gripper whose axis is driven for clamping of containers or piece goods by a moving motor. In a further embodiment, this fourth central rotary shaft is designed so large volume that find in the cavity more frame-fixed drive axles place that can perform more telescopic gimbal torque shafts on the tool carrier tool movements such as clamping a workpiece with jaws.
  • Einen als Parallelkinematik-Roboter ausgebildeten Industrieroboter mit einer äußeren Kardanwelle und einer innenliegend geführten inneren Kardanwelle offenbart die WO 2014/053115 A1 . Designed as a parallel kinematic robot industrial robot with an outer propeller shaft and an internally guided inner propeller shaft reveals the WO 2014/053115 A1 ,
  • Ein einfacher aufgebauter Roboter mit Delta-Kinematik mit einem drehbar in einer Werkzeugaufnahme angeordneten Werkzeug findet sich in der EP 2 241 416 B1 offenbart. Die Werkzeugdrehungen werden mittels eines Getriebemotors durchgeführt, der an einer beweglich an Stellarmen aufgehängten Gelenkplatte angeordnet ist. A simple constructed robot with delta kinematics with a rotatably arranged in a tool holder tool can be found in the EP 2 241 416 B1 disclosed. The tool turns are carried out by means of a geared motor, which is arranged on a hinged to positioning arms hinge plate.
  • Da ein solcher Getriebemotor relativ schwer ist und da die damit realisierbaren Drehmomente aufgrund der notwendigen Abstützungsaufgaben der Stellarme begrenzt sind, kann ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, einen einfach aufgebauten Parallelkinematik-Roboter mit einem Drehantrieb in einem an den Stellarmen beweglich aufgehängten Manipulator oder Werkzeugträger zur Verfügung zu stellen, der eine relativ hohe Leistungsdichte bei geringem Gewicht des Drehantriebs aufweist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein in entsprechender Weise verbessertes Verfahren zur Handhabung und/oder Steuerung eines solchen Parallelkinematik-Roboters vorzuschlagen, bei dem sich mittels eines solchen Drehantriebs ausreichend hohe Drehmomente bei hoher Stellpräzision realisieren lassen. Since such a geared motor is relatively heavy and since the torques that can be realized with it are limited due to the necessary supporting tasks of the actuating arms, a primary aim of the present invention can be seen in a simply constructed parallel kinematic robot with a rotary drive in a manipulator movably suspended on the actuating arms or tool carrier to provide, which has a relatively high power density with low weight of the rotary drive. Another object of the invention is to propose a correspondingly improved method for handling and / or controlling such a parallel kinematic robot, in which sufficiently high torques can be achieved with high control precision by means of such a rotary drive.
  • Diese Ziele werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen. These objects are achieved with the subject matters of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the respective dependent claims.
  • Zur Erreichung des genannten Ziels schlägt die Erfindung einen Parallelkinematik-Roboter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vor, der zumindest eine Aufhängung oder Basis umfasst, an welcher wenigstens zwei separat angetriebene und unabhängig voneinander bewegbare Stellarme gelenkig befestigt bzw. gelagert sind, die jeweils durch einen mittels Antrieb bewegbaren Oberarm und einen gelenkig daran gelagerten Unterarm gebildet sind. Zudem umfasst der Roboter einen an den Unterarmen der wenigstens zwei Stellarme gelenkig gelagerten und mittels Bewegungen der Stellarme innerhalb eines definierbaren Bewegungsraumes bewegbaren Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf. Dabei ist vorgesehen, dass der Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf einen gegenüber der Aufhängung oder Basis bzw. gegenüber den Stellarmen rotierbaren Abschnitt aufweist, der mit dem Manipulator und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf durch einen elektrischen Direktantrieb drehbar verbunden ist. Dieser elektrische Direktantrieb ist vorzugsweise durch einen als Innenläufer ausgebildeten Elektroantrieb gebildet, der üblicherweise auch als elektrischer Torquemotor bezeichnet wird bzw. als sog. Torquemotor bekannt ist. Bei dem Torquemotor handelt es sich um einen getriebelosen Direktantrieb, der baulich im Manipulator bzw. Werkzeughalter oder Werkzeugkopf – oftmals auch als sog. Tool Center Point bzw. TCP bezeichnet – integriert ist, wobei ein Außenring des Direktantriebes typischerweise als Stator und der Innenring als Rotor ausgeführt sind. Die Drehung des Werkzeuges erfolgt über den Innenring. Da bei allen Drehungen des Innenrings bzw. Innenläufers mit den daran angeordneten Werkzeugen ein Gegenmoment auf den Außenring wirkt, kann dieses entstehende Drehmoment wahlweise über ausreichend dimensionierte Betätigungseinheiten oder Stellarme (Arme bzw. Unterarme und Oberarme) aufgenommen und abgestützt werden. To achieve the above object, the invention proposes a parallel kinematic robot with the features of the independent claim 1, comprising at least one suspension or base, on which at least two separately driven and independently movable actuating arms are articulated or mounted, respectively by an upper arm movable by means of a drive and a lower arm articulated thereon are formed. In addition, the robot comprises an articulated on the forearms of the at least two actuating arms and movable by means of movements of the actuating arms within a definable range of motion manipulator and / or tool holder or tool head. It is provided that the manipulator and / or tool holder or tool head has a relative to the suspension or base or relative to the actuating arms rotatable portion which is rotatably connected to the manipulator and / or tool holder or the tool head by an electric direct drive. This electrical direct drive is preferably formed by an electric motor formed as an internal rotor, which is usually referred to as an electric torque motor or known as a so-called. Torqueotor. The torque motor is a gearless direct drive that is structurally integrated in the manipulator or tool holder or tool head - often referred to as a so-called Tool Center Point or TCP, wherein an outer ring of the direct drive typically as a stator and the inner ring as a rotor are executed. The rotation of the tool takes place via the inner ring. Since a counter-torque acts on the outer ring during all rotations of the inner ring or inner rotor with the tools arranged thereon, this resulting torque can optionally be absorbed and supported by sufficiently dimensioned actuating units or actuating arms (arms or forearms and upper arms).
  • Der besondere Vorteil des verwendeten elektrischen Direktantriebes liegt in der sehr kompakten Bauweise, im Verzicht auf jegliches Getriebe sowie in der von typischerweise dafür einsetzbaren Torquemotoren günstigen Auslegung, da diese Motoren Langsamläufer sind, relativ hohe Drehmomente liefern können und daher aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften für die gesuchten Einsatzzwecke ideal geeignet sind. Der für den Antrieb des erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboters üblicherweise eingesetzte Torquemotor kann insbesondere durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor gebildet sein, dessen Innenring den Rotor bildet, an dem ein drehbarer Greifarm, ein rotierbares Werkzeug o. dgl. aufgehängt sein kann, während der feststehende Stator im Werkzeugkopf oder Manipulator angeordnet ist, der mit den Unterarmen der Stellarme gelenkig verbunden ist. The particular advantage of the electric direct drive used is the very compact design, in dispensing with any gearbox and in the design of typically usable torque motors favorable design, as these motors are slow-speed, can deliver relatively high torques and therefore because of their special properties for the sought Applications are ideally suited. The torque motor usually used for driving the parallel kinematics robot according to the invention can be formed, in particular, by a brushless DC motor whose inner ring forms the rotor on which a rotatable gripping arm, a rotatable tool or the like can be suspended while the fixed stator is in the tool head or manipulator is arranged, which is pivotally connected to the forearms of the actuating arms.
  • Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, wenn bei dem erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboter der Manipulator und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf eine Drehmomentabstützung aufweist, was die gewünschten präzisen Stellbewegungen des am Manipulator bzw. dem Werkzeughalter oder Werkzeugkopf gelagerten Torquemotor ermöglicht, da ansonsten bei allen Drehbewegungen ein Gegenmoment entstünde, das unter Umständen nur unzureichend von den Stellarmen aufgenommen bzw. kompensiert werden könnte. Die Drehmomentabstützung kann insbesondere durch eine zwischen Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf und der Aufhängung oder Basis verlaufende Stützstrebe gebildet sein. Wahlweise kann die Drehmomentabstützung auch bspw. durch eine zwischen Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf und der Aufhängung oder Basis angeordnete Gelenkwelle gebildet sein, wobei die optionale Gelenkwelle vorzugsweise als dünnwandige Hohlwelle ausgebildet sein kann, wodurch sie eine nur sehr geringe Masse aufweist, so dass sie die dynamischen Eigenschaften des Roboters nicht negativ beeinflusst. Auch mehrere Stützstreben und/oder mehrere Gelenkwellen können sinnvolle Drehmomentabstützungen bilden, sofern eine Stützstrebe bzw. eine einzelne Gelenkwelle nicht ausreicht. In addition, it may be useful if in the parallel-kinematics robot according to the invention, the manipulator and / or tool head has a torque support, which allows the desired precise positioning movements of the manipulator or the tool holder or tool head mounted torque motor, otherwise in all rotational movements a countermoment would arise that under certain circumstances could not be adequately absorbed or compensated by the actuating arms. The torque support may in particular be formed by a support strut running between the manipulator and / or tool holder or tool head and the suspension or base. Optionally, the torque support may also be formed, for example, by a drive shaft arranged between the manipulator and / or tool holder or tool head and the suspension or base, wherein the optional drive shaft may preferably be formed as a thin-walled hollow shaft, whereby it has only a very small mass, so that it does not adversely affect the dynamic properties of the robot. Also, several support struts and / or more propeller shafts can form meaningful torque supports, if a support strut or a single propeller shaft is not sufficient.
  • Soll eine reine Zug-Druckbelastung der Unterarme erreicht werden, so ist es notwendig, das bei Drehungen des Stators entstehende Gegenmoment über eine Drehmomentabstützung wie bspw. die erwähnte, vorzugsweise teleskopierbare Gelenkachse zu realisieren. Eine drehbewegliche Lagerung im Manipulator bzw. Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (sog. Tool Center Point bzw. TCP) und in der Grundplatte der Gelenkachse kann hierbei entfallen. Soll dagegen lediglich das Getriebe eingespart werden, so ist es wahlweise auch möglich, den Direktantrieb in der Grundplatte zu integrieren, wobei sich der Stator vorzugsweise in der Grundplatte befindet, während der Rotor auf einer teleskopierbaren drehbaren Gelenkwelle angeordnet sein kann. If a pure train-pressure load of the forearms to be achieved, it is necessary to realize the counter-torque generated during rotation of the stator via a torque support such as. The aforementioned, preferably telescopic joint axis. A rotatable mounting in the manipulator or tool holder or tool head (so-called Tool Center Point or TCP) and in the base plate of the joint axis can be omitted here. If, on the other hand, only the transmission is to be saved, then it is optionally also possible to integrate the direct drive in the base plate, wherein the stator is preferably located in the base plate, while the rotor can be arranged on a telescopic rotary drive shaft.
  • Sinnvollerweise ist die bei dem erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboter vorzugsweise eingesetzte Gelenkwelle und/oder Stützstrebe teleskopierbar, ohne dass sie gleichzeitig verdrehbar ist. Dadurch kann die Gelenkwelle oder Stützstrebe alle Bewegungen des Manipulators bzw. Werkzeughalters oder Werkzeugkopfes mitmachen, die in schneller Folge in unterschiedlichem Abstand zur Aufhängung oder Basis angeordnet sein können. Gleiches gilt auch bei mehreren Stützstreben bzw. mehreren Gelenkwellen, die in diesem Fall jeweils teleskopierbar sein können. It makes sense to use the articulated shaft and / or support strut, which is preferably used in the parallel-kinematics robot according to the invention, without it being simultaneously rotatable. As a result, the propeller shaft or support strut join in all movements of the manipulator or tool holder or tool head, which can be arranged in rapid succession at different distances from the suspension or base. The same applies to multiple struts or more propeller shafts, which can be telescoped in this case.
  • Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboter vorgesehen sein, dass der drehbar mit dem Manipulator und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf verbundene rotierbare Abschnitt wenigstens einen weiteren Aktor und/oder wenigstens ein weiteres bewegliches Stellelement aufweist. Diesem optional zu verstehenden wenigstens einen weiteren Aktor und/oder dem wenigstens einen weiteren beweglichen Stellelement kann außerdem zumindest ein elektrischer Stellantrieb oder elektrischer Stellmotor zugeordnet sein. Dieses optionale bewegliche Stellelement bzw. dieser optionale Aktor kann ein bewegliches Werkzeug, ein Greifer oder ein nahezu beliebiges Manipulationselement und/oder -werkzeug sein, je nachdem, welchem vorrangigen Einsatzzweck der erfindungsgemäße Parallelkinematik-Roboter dienen soll. Furthermore, it can be provided in the parallel-kinematics robot according to the invention that the rotatable section rotatably connected to the manipulator and / or tool holder or the tool head has at least one further actuator and / or at least one further movable control element. This at least one further actuator and / or the at least one further movable control element, which is optionally to be understood, can also be assigned at least one electric actuator or electric servomotor. This optional movable control element or this optional actuator can be a movable tool, a gripper or an almost arbitrary manipulation element and / or tool, depending on which primary purpose of the parallel kinematics robot according to the invention is to serve.
  • So kann ein solcher Parallelkinematik-Roboter gemäß einer der beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten insbesondere der Handhabung, dem Stapeln und/oder dem Manipulieren von Artikeln, Gruppierungen, Gebinden, Stückgütern, Gebinde- und/oder Stückgutlagen oder dergleichen dienen, wobei der Manipulator und/oder der Werkzeughalter oder Werkzeugkopf ein Mittel oder mehrere Mittel zum Greifen und/oder Handhaben der Artikel, Gruppierungen, Gebinde, Stückgüter, Gebinde- und/oder Stückgutlagen und/oder ein Fertigungs- oder Montagewerkzeug umfassen und mit den Unterarmen der wenigstens zwei Stellarme mechanisch gekoppelt sein kann, so dass durch eine Bewegung eines oder mehrerer der wenigstens zwei Stellarme eine Position des Manipulators und/oder des Werkzeughalter oder Werkzeugkopfes vorgegeben werden kann. Thus, such a parallel kinematic robot according to one of the described embodiments of the invention, in particular the handling, stacking and / or manipulating articles, groupings, containers, piece goods, container and / or piece goods or serve the like, wherein the manipulator and / or the Tool holder or tool head comprising means or a plurality of means for gripping and / or handling of the articles, groupings, containers, cargo, packaged and / or piece goods and / or a manufacturing or assembly tool and may be mechanically coupled to the forearms of the at least two actuating arms , so that a position of the manipulator and / or the tool holder or tool head can be predetermined by a movement of one or more of the at least two actuating arms.
  • Weiterhin schlägt die Erfindung für die Erreichung des oben genannten Ziels ein Verfahren zum Betreiben und/oder zur Handhabung eines Parallelkinematik-Roboters mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches vor, wobei der Parallelkinematik-Roboter insbesondere gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten ausgestaltet bzw. ausgestattet sein kann. Der für das Verfahren eingesetzte Parallelkinematik-Roboter umfasst zumindest eine Aufhängung oder Basis, an welcher wenigstens zwei separat angetriebene und unabhängig voneinander bewegbare Stellarme gelenkig befestigt bzw. gelagert sind, die jeweils durch einen mittels Antrieb bewegbaren Oberarm und einen gelenkig daran gelagerten Unterarm gebildet sind, sowie einen an den Unterarmen der wenigstens zwei Stellarme gelenkig gelagerten und mittels Bewegungen der Stellarme innerhalb eines definierbaren Bewegungsraumes bewegbaren Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf. Dieser Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf weist einen gegenüber der Aufhängung oder Basis bzw. gegenüber den Stellarmen rotierbaren Abschnitt auf, der mit dem Manipulator und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf durch einen elektrischen Direktantrieb drehbar verbunden ist, so dass der elektrische Direktantrieb in die Lage versetzt ist, Drehbewegungen des rotierbaren Abschnittes auszuführen. Diese Drehbewegungen des rotierbaren Abschnittes gegenüber dem Manipulator und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf können insbesondere durch einen als Innenläufer ausgebildeten Torquemotor bewirkt werden. Mit einem solchen getriebelosen elektrischen, sehr kompakten Direktantrieb bzw. Torqueantrieb können bei niedrigen Drehzahlen hohe Momente geliefert werden, was für die vorgesehenen typischen Einsatzzwecke sehr von Vorteil ist. Furthermore, in order to achieve the abovementioned aim, the invention proposes a method for operating and / or handling a parallel kinematic robot having the features of the independent method claim, wherein the parallel kinematic robot can be designed or equipped in particular according to one of the previously described embodiments , The parallel kinematic robot used for the method comprises at least one suspension or base on which at least two separately driven and independently movable actuating arms are articulated or mounted, each being formed by a movable upper arm and a lower arm articulated thereon, and one on the forearms of the at least two actuating arms articulated and movable by means of movements of the actuating arms within a definable range of motion manipulator and / or tool holder or tool head. This manipulator and / or tool holder or tool head has a relative to the suspension or base or against the actuating arms rotatable portion which is rotatably connected to the manipulator and / or tool holder or the tool head by an electric direct drive, so that the electric direct drive is able to perform rotational movements of the rotatable section. These rotational movements of the rotatable portion relative to the manipulator and / or tool holder or the tool head can be effected in particular by a torque motor designed as an internal rotor. With such a gearless electric, very compact direct drive or Torqueantrieb high torques can be delivered at low speeds, which is very beneficial for the intended typical purposes.
  • Vorzugsweise kann das Verfahren darüber hinaus vorsehen, dass sich der Manipulator und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf über eine Drehmomentabstützung an der Aufhängung bzw. der Basis abstützt, wodurch die Unterarme der Stellarme von den durch Drehungen des Direktantriebes verursachten Stützmomenten entlastet werden. Um dies zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass sich der Manipulator und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf durch eine zwischen Manipulator und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf und der Aufhängung oder Basis verlaufende Stützstrebe oder Gelenkwelle abstützt, wahlweise auch durch mehrere Stützstreben. Da bei den meisten Bewegungen der sich in ihren jeweiligen Innenwinkeln zwischen Oberarm und Unterarm der jeweiligen Stellarme verändernden Stellbewegungen die Abstände zwischen dem Manipulator bzw. Werkzeughalter oder Werkzeugkopf und der Aufhängung bzw. Basis in schneller Folge variieren, sollten die Drehmomentabstützungen, gebildet durch die Stützstreben und/oder durch die Gelenkwelle, vorzugsweise teleskopierbar ausgeführt sein. Preferably, the method may further provide that the manipulator and / or tool holder or the tool head is supported by a torque support on the suspension or the base, whereby the lower arms of the actuating arms are relieved of the support moments caused by rotations of the direct drive. To ensure this, it can be provided that the manipulator and / or tool holder or the tool head is supported by a support strut or propeller shaft extending between the manipulator and / or tool holder or tool head and the suspension or base, optionally also by a plurality of support struts. Since in most of the movements in their respective internal angles between the upper arm and lower arm of the respective actuating arms changing adjusting movements, the distances between the manipulator or tool holder or tool head and the suspension or base vary in rapid succession, the torque supports, formed by the support struts and / or be designed by the propeller shaft, preferably telescopic.
  • Der erfindungsgemäße Parallelkinematik-Roboter, der insbesondere gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsvarianten ausgestattet bzw. ausgestaltet sein kann, kann insbesondere als Industrieroboter zur Handhabung, zum Stapeln und/oder zum Manipulieren von Artikeln, Gruppierungen, Gebinden, Stückgütern, Gebinde- und/oder Stückgutlagen oder dergleichen Gegenständen im Zusammenhang mit dem Transport und Beförderung, der Verarbeitung, der Verpackung und/oder der Palettierung der Artikel, Gruppierungen, Gebinde, Stückgüter und/oder Gebinde- und/oder Stückgutlagen eingesetzt und verwendet werden. The parallel-kinematics robot according to the invention, which can be equipped or configured in particular according to one of the embodiments described above, can be used, in particular, as an industrial robot for handling, stacking and / or manipulating articles, groupings, containers, piece goods, container and / or piece goods or the like objects are used and used in connection with the transport and transport, processing, packaging and / or palletizing of the articles, groupings, packages, general cargo and / or container and / or piece goods.
  • Der erfindungsgemäße Parallelkinematik-Roboter, der insbesondere gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsvarianten ausgestattet bzw. ausgestaltet sein kann, kann wahlweise bzw. in vorteilhafter Weise auch als Industrieroboter zur Führung wenigstens eines Werkzeuges im Zusammenhang mit der Fertigung, Mittel- und/oder Beschichtungsapplikation, Montage, Manipulation und/oder Handhabung in einer Fertigungs- und/oder Industrieumgebung eingesetzt und verwendet werden. The parallel kinematics robot according to the invention, which can be equipped or configured in particular according to one of the embodiments described above, can optionally or advantageously also be used as an industrial robot for guiding at least one tool in connection with production, center and / or coating application, assembly , Manipulation and / or handling used and used in a manufacturing and / or industrial environment.
  • Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie folgt charakterisieren. Ist eine Drehung am Tool-Center-Point (TCP), am Manipulator bzw. Werkzeughalter oder Werkzeugkopf eines Parallelkinematik-Roboters mit mindestens zwei Betätigungseinheiten bzw. Stellarmen (sog. Duo-Pod) erforderlich, so kann dies bei bekannten Robotern bspw. dadurch erreicht werden, dass in der stationären Grundplatte ein Getriebemotor zur Erreichung der Drehzahlen und Drehmomente montiert wird. Das bei Drehungen einer Abtriebswelle eines solchen Getriebemotors, die bspw. mit Handhabungswerkzeugen gekoppelt ist, entstehende Drehmoment wird durch eine Gelenkwelle in den TCP bzw. Manipulator oder Werkzeugkopf eingeleitet und muss über die Stellarme abgestützt und aufgenommen werden. Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik sind unter anderem die Verluste durch das verwendete Getriebe sowie durch die drehbewegliche Lagerung der teleskopierbaren Gelenkwelle in der Grundplatte und im TCP. Wird stattdessen im TCP ein getriebeloser Direktantrieb in Gestalt eines sog. Torquemotors eingesetzt, bei dem der Aussenring als Stator und der Innenring als Rotor ausgeführt wird, und bei dem die Drehung des Werkzeuges über den Innenring erfolgt, kann außerdem das abzufangende Drehmoment der Stators über ausreichend dimensionierte Betätigungseinheiten (Arme bzw. Unterarme und Oberarme) aufgenommen werden. Will man eine reine Zug-Druckbelastung der Unterarme erreichen, so ist es notwendig das Drehmoment des Stator über eine teleskopierbare Gelenkachse zu realisieren. Eine drehbewegliche Lagerung im TCP und in der Grundplatte der Gelenkachse entfällt. Möchte man nur das Getriebe einsparen, so ist es auch möglich, den Direktantrieb in der Grundplatte zu integrieren, wobei sich der Stator in der Grundplatte und der Rotor auf einer teleskopierbaren und drehbaren Gelenkwelle befindet. Die Vorteile der vorgeschlagenen Lösung liegen insbesondere in den günstigeren Kosten, in den Wirkungsgradvorteilen, in der vereinfachten Wartung und dem reduzierten Wartungsbedarf sowie ggf. in der Einsparung einer Gelenkwelle bei einem Antrieb im TCP, sofern eine reine Drehmomentabstützung bevorzugt wird. In summary, the invention can be characterized as follows. If a rotation is required on the tool center point (TCP), on the manipulator or tool holder or tool head of a parallel kinematics robot with at least two actuating units or actuating arms (so-called duo-pod), this can be achieved, for example, in known robots be mounted in the stationary base plate, a geared motor to achieve the speeds and torques. The torque generated during rotations of an output shaft of such a geared motor, which is coupled, for example, with handling tools, is introduced by a cardan shaft into the TCP or manipulator or tool head and has to be supported and received by the actuating arms. Disadvantages of this known state of the art include the losses due to the gear used as well as the rotatable mounting of the telescopic propeller shaft in the base plate and in the TCP. If, instead, a gearless direct drive in the form of a so-called torque motor is used in the TCP, in which the outer ring is designed as a stator and the inner ring as a rotor, and in which the rotation of the tool takes place via the inner ring, the torque of the stator to be absorbed can also be sufficient dimensioned operating units (arms or forearms and upper arms) are included. If you want to achieve a pure train-pressure load of the forearms, it is necessary to realize the torque of the stator via a telescopic joint axis. A rotatable mounting in the TCP and in the base plate of the joint axle is eliminated. If you only want to save the gear, so it is also possible to integrate the direct drive in the base plate, with the stator in the base plate and the rotor is on a telescopic and rotatable PTO shaft. The advantages of the proposed solution are, in particular, the lower costs, the efficiency advantages, the simplified maintenance and the reduced maintenance requirements, and possibly the saving of a propeller shaft in a drive in the TCP, if a pure torque support is preferred.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboters, der bspw. zur Handhabung und/oder zum Manipulieren von Artikeln, Gruppierungen, Gebinden oder Stückgütern eingesetzt werden kann. 1 shows a schematic view of an embodiment of a parallel kinematics robot according to the invention, for example. For handling and / or manipulating articles, Groupings, containers or piece goods can be used.
  • 2 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Parallelkinematik-Roboters gemäß 1. 2 shows a perspective detail view of the parallel kinematic robot according to 1 ,
  • 3 zeigt eine weitere perspektivische Detailansicht des Parallelkinematik-Roboters gemäß 1 bzw. gemäß 2. 3 shows a further perspective detail view of the parallel kinematic robot according to 1 or according to 2 ,
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den 1 bis 3 jeweils identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und sollten nicht als abschließende Begrenzung verstanden werden. For the same or equivalent elements of the invention are in the 1 to 3 in each case identical reference numerals used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments merely represent examples of how the device or the method according to the invention can be configured and should not be understood as a final limitation.
  • Einleitend sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 3 erläuterten Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen und allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten Parallelkinematik-Roboters sich auf einen Deltakinematik-Roboter oder Parallelkinematik-Roboter mit drei gleichartigen Schwenkarmen bzw. auf einen sog. Deltaroboter oder auch sog. Tripod beziehen, der Teil einer Handhabungseinrichtung bzw. eines Manipulators zur Handhabung, zum Drehen, Verschieben oder Aufnehmen von Artikeln, Stückgütern oder Gebinden sein kann. Hinsichtlich einer möglichen Ausgestaltung des Deltakinematik-Roboters, Deltaroboters bzw. Tripods, seines Aufbaus, seiner Funktionsweise und seines Bewegungsraumes sei insbesondere auf den Offenbarungsgehalt der DE 10 2013 106 004 A1 verwiesen, auf deren gesamten Inhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Auf eine detaillierte Beschreibung der Bewegungsmodi, der Antriebe für die drei Schwenkarme etc. soll deshalb an dieser Stelle verzichtet werden. Grundsätzlich könnte der erfindungsgemäße Parallelkinematik-Roboter 10 gemäß 1 bis 3 auch vier gleichartige Schwenkarme aufweisen, was auch als sog. Quadpod bezeichnet werden kann. Auch Varianten mit nur zwei Stellarmen – sog. Duopods – sind grundsätzlich denkbar und für manche Anwendungsfälle gebräuchlich. Auch können die Schwenk- oder Stellarme von einer unteren Basis nach oben ragen, so dass sich ein an den Unterarmen aufgehängter Werkzeugkopf zwischen den nach unten abgeknickten Unterarmen befindet, die jeweils an den nach oben ragenden Oberarmen schwenkbar aufgehängt sind. By way of introduction, it should be pointed out that in the 1 to 3 explained embodiments of an inventive and generally with the reference numeral 10 referred parallel kinematics robot refer to a delta kinematics robot or parallel kinematic robot with three similar pivoting arms or on a so-called delta robot or so-called. Tripod, the part of a handling device or a manipulator for handling, for rotating, moving or recording Articles, general cargo or containers can be. With regard to a possible embodiment of the delta robot robot, delta robot or tripods, its construction, its mode of operation and its range of motion, reference should be made in particular to the disclosure content of DE 10 2013 106 004 A1 referenced, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. For a detailed description of the movement modes, the drives for the three pivot arms, etc. should therefore be omitted here. In principle, the parallel kinematic robot according to the invention could 10 according to 1 to 3 also have four similar pivot arms, which can also be referred to as a so-called. Quadpod. Also variants with only two Stellarmen - so-called Duopods - are basically conceivable and common for some applications. Also, the pivoting or actuating arms may protrude from a lower base, so that a tool head suspended from the forearms is between the downwardly bent forearms, which are each pivotally suspended from the upwardly projecting upper arms.
  • Die schematische Darstellung der 1 zeigt eine denkbare Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Parallelkinematik-Roboters 10 zur Handhabung und/oder zum Manipulieren von hier nicht dargestellten Artikeln, Gruppierungen, Gebinden, Stückgütern oder dergleichen, die je nach Ausführungsvariante wahlweise auch zum Handhaben und/oder zum Manipulieren von Stückgut- und/oder Gebindegruppierungen bzw. auch von Stückgut- und/oder Gebindelagen eingesetzt werden kann. Wahlweise kann der Parallelkinematik-Roboter 10 auch zur beweglichen Steuerung eines Füge- und/oder Fertigungswerkzeuges o. dgl. eingesetzt werden. Die Detailansichten der 2 und 3 lassen einige der Komponenten des Parallelkinematik-Roboters 10 deutlicher erkennen; zudem lassen die 2 und 3 noch deutlicher als die 1 erkennen, dass es sich bei dem Parallelkinematik-Roboter 10 um einen Roboter bzw. Deltakinematik-Roboter 10 mit drei gleicharmigen Stellarmen 20 handelt. The schematic representation of 1 shows a conceivable embodiment of a parallel kinematic robot according to the invention 10 for handling and / or manipulating articles, groups, containers, piece goods or the like, which are not shown here, depending on the variant, optionally also for handling and / or manipulating packaged goods and / or pack groups or also of packaged goods and / or Can be used bundle layers. Optionally, the parallel kinematic robot 10 also for the mobile control of a joining and / or production tool o. The like. Be used. The detailed views of the 2 and 3 let some of the components of the parallel kinematic robot 10 recognize more clearly; In addition, let the 2 and 3 even clearer than that 1 recognize that it is the parallel kinematic robot 10 around a robot or delta kinematics robot 10 with three equal-arm Stellarmen 20 is.
  • Die in den 1 bis 3 nicht dargestellten Artikel, Gruppierungen, Gebinde oder Stückgüter oder Lagen mit Stückgütern oder Gebinden stehen insbesondere auf einer Auflageebene und/oder einem Förderabschnitt 12 einer Vorrichtung 14 zur Handhabung, Förderung, Gruppierung und/oder Verpackung von Artikeln, Stückgütern, Gruppierungen und/oder Gebinden bzw. werden auf dieser Auflageebene oder dem Förderabschnitt 12 insbesondere in horizontaler Richtung bewegt. Der als Greif- und/oder Manipulationseinheit 16 ausgebildete bzw. eine solche Manipulationseinheit 16 aufweisende Roboter 10 ist oberhalb der Auflageebene und/oder dem Förderabschnitt 12 angeordnet und umfasst eine obere Aufhängung 18, an der drei separat angetriebene Stellarme 20 gelenkig befestigt bzw. gelagert sind. Jeder dieser drei Stellarme 20 ist durch zwei relativ zueinander schwenkbare Armabschnitte 22 und 24 gebildet, nämlich jeweils durch einen Oberarm 22, der um eine horizontale Schwenkachse beweglich ist und an der oberen Aufhängung 18 gelenkig und motorisch angetrieben aufgehängt ist, sowie durch einen Unterarm 24, der gelenkig mit dem Oberarm 22 verbunden ist und nach unten führt, so dass sich alle drei Unterarme 24 in einem unteren Koppelabschnitt 26 treffen, dem sog. Werkzeugkopf, Werkzeugträger oder auch Tool-Center-Point bzw. TCP. Wie es die 2 näher verdeutlicht, sind die Unterarme 24 jeweils durch Strebenpaare gebildet, während die Oberarme 22 jeweils einteilig ausgebildet sind. An diesem unteren Werkzeugkopf, Werkzeugträger bzw. Koppelabschnitt 26 bzw. dem TCP befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel eine separat aktivierbare Greifeinrichtung 28 mit einem Paar gegeneinander zustellbarer Greifbacken, das der Erfassung, dem Greifen und/oder Manipulieren der auf dem Förderabschnitt 12 befindlichen Artikel, Gruppierungen, Gebinde oder Stückgüter dient. The in the 1 to 3 not shown items, groups, containers or general cargo or layers of cargo or containers are in particular on a support plane and / or a conveyor section 12 a device 14 for the handling, conveying, grouping and / or packaging of articles, general cargo, groups and / or containers or are at this level or the conveyor section 12 especially in the horizontal direction moves. The as a gripping and / or manipulation unit 16 trained or such a manipulation unit 16 having robots 10 is above the support plane and / or the conveyor section 12 arranged and includes an upper suspension 18 , on the three separately driven actuating arms 20 are hinged or stored. Each of these three control arms 20 is by two relatively pivotable arm portions 22 and 24 formed, namely in each case by an upper arm 22 which is movable about a horizontal pivot axis and on the upper suspension 18 articulated and motor driven, as well as by a forearm 24 , which is articulated with the upper arm 22 is connected and leads down, so that all three forearms 24 in a lower coupling section 26 meeting, the so-called tool head, tool carrier or tool center point or TCP. Like the 2 to clarify, are the forearms 24 each formed by pairs of struts, while the upper arms 22 each formed in one piece. At this lower tool head, tool carrier or coupling section 26 or the TCP is in the illustrated embodiment, a separately activatable gripping device 28 with a pair of mutually deliverable gripping jaws, the detection, gripping and / or manipulating the on the conveyor section 12 articles, groupings, packages or general cargo.
  • Der im vorliegenden Zusammenhang auch als Werkzeugkopf 26 oder Werkzeughalter bezeichnete und an den Unterarmen 24 aufgehängte Manipulator 16 des gezeigten Parallelkinematik-Roboters 10 kann wahlweise auch beliebige Fertigungs-, Füge-, Greif- und/oder Handhabungswerkzeuge aufweisen bzw. umfassen, die in einer Fertigungsumgebung zum Einsatz kommen können, ggf. auch in Zusammenwirkung mit weiteren solcher oder ähnlicher Roboter 10. Es sei an dieser Stelle nochmals betont, dass alle im vorliegenden Zusammenhang verwendeten Begriffe wie Manipulator 16, Werkzeughalter oder Werkzeugkopf 26 generell umfassend und nicht beschränkend im Sinne einer Greifeinrichtung 28 oder Haltevorrichtung o. dgl. zu verstehen sind. Grundsätzlich können am Manipulator 16 nahezu beliebige Werkzeuge angeordnet sein, die allesamt von der vorliegenden Erfindungsdefinition mit umfasst sind. Der Werkzeugkopf 26 oder Werkzeughalter, der in aller Regel den Manipulator 16 bildet oder Teil des Manipulators 16 ist, wird auch als TCP bzw. Tool Center Point 26 bezeichnet. The in the present context as a tool head 26 or tool holder and on the forearms 24 suspended manipulator 16 of the shown parallel kinematics robot 10 Optionally, it may also have or include any manufacturing, joining, gripping and / or handling tools that may be used in a manufacturing environment, possibly also in cooperation with further such or similar robots 10 , It should again be emphasized that all terms used in the present context, such as manipulator 16 , Tool holder or tool head 26 Generally comprehensive and not restrictive in the sense of a gripping device 28 or holding device o. The like. Are to be understood. Basically, on the manipulator 16 Almost any tool may be arranged, all of which are included in the present invention definition. The tool head 26 or tool holder, which is usually the manipulator 16 forms or part of the manipulator 16 is also called TCP or Tool Center Point 26 designated.
  • Wie dies bereits im Detail in der DE 10 2013 106 004 A1 beschrieben ist, kann jeder der drei Stellarme 20 in gewissen Grenzen, die durch den jeweiligen Schwenkradius definiert sind, unabhängig von den anderen Stellarmen 20 betätigt werden, wodurch sich eine freie Beweglichkeit des Manipulators 16 mitsamt seiner Greifeinrichtung 28 innerhalb eines definierten Bewegungsraumes 30 ergibt, wobei durch eine Bewegung eines oder mehrerer der insgesamt drei Stellarme 20 eine Position der Greifeinrichtung 28 innerhalb des Bewegungsraumes 30 vorgegeben werden kann. Dieser Bewegungs- oder Arbeitsraum 30 ist – bezogen auf den Tool-Center-Point 26 – in vertikaler Richtung bzw. in z-Richtung ein relativ flacher Zylinder, an dessen unteren Rand sich ein ebenfalls relativ flaches Kugelsegment anschließt, wie dies in 1 angedeutet ist. As already detailed in the DE 10 2013 106 004 A1 can be described, each of the three control arms 20 within certain limits, which are defined by the respective pivoting radius, independent of the other actuating arms 20 be actuated, resulting in a free movement of the manipulator 16 together with his gripping device 28 within a defined range of motion 30 results, wherein by a movement of one or more of the total of three actuating arms 20 a position of the gripping device 28 within the movement room 30 can be specified. This movement or work space 30 is - based on the Tool Center Point 26 - In the vertical direction or in the z-direction, a relatively flat cylinder, at the lower edge of a likewise relatively flat spherical segment connects, as shown in 1 is indicated.
  • Die obere Aufhängung 18 sieht im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 eine Abstützung über insgesamt drei schräge Stützträger 32 vor, die sich wiederum in einem Rahmengestell 34 der Vorrichtung 14 zur Handhabung, Förderung, Gruppierung und/oder Verpackung von Artikeln, Stückgütern, Gruppierungen und/oder Gebinden abstützen. Das Rahmengestell 34 kann bspw. ein starrer Stahlträgerrahmen o. dgl. mit verschraubten Vertikal- und Horizontalträgern sein, der im unteren Bereich den Horizontalförderabschnitt 12 aufnimmt. Der gezeigte Aufbau ist jedoch keinesfalls einschränkend zu verstehen, sondern liefert nur eine Ausführungsvariante einer Vielzahl möglicher bzw. sinnvoll realisierbarer Ausführungsvarianten zur Ausgestaltung der Vorrichtung, ihrer Einzelteile und der Rahmen- und Aufhängungsteile. The upper suspension 18 sees in the embodiment shown the 1 a support over a total of three inclined support beams 32 before, in turn, in a frame 34 the device 14 for the handling, conveying, grouping and / or packaging of articles, piece goods, groups and / or containers. The frame 34 can be, for example, a rigid steel support frame o. The like. With screwed vertical and horizontal beams, in the lower region of the horizontal conveyor section 12 receives. The construction shown, however, is by no means limiting, but provides only one embodiment of a variety of possible or useful feasible embodiments for the design of the device, its parts and the frame and suspension parts.
  • Die perspektivische Detailansicht der 2 lässt die gelenkigen Lagerungen der insgesamt drei Stellarme 20 an der Unterseite der oberen Aufhängung 18 nochmals deutlich erkennen. Jedem Oberarm 22 der drei Stellarme 20 ist jeweils ein hier nicht näher gezeigter Antriebsmotor zugeordnet, der bspw. durch einen elektrischen Getriebemotor gebildet sein kann, und der jeden Oberarm 22 in jeweils unterschiedlichen Schwenkbewegungen um jeweilige horizontale Schwenkachsen 36 bewegen kann, so dass die gewünschten Stellbewegungen des an den Unterarmen 24 aufgehängten Manipulators 16 innerhalb des Bewegungsraumes 30 (vgl. 1) ermöglicht sind. The perspective detail view of 2 leaves the articulated bearings of the total of three actuating arms 20 at the bottom of the upper suspension 18 recognize again clearly. Every upper arm 22 of the three control arms 20 is in each case associated with a drive motor not shown here in detail, which may be formed, for example, by an electric geared motor, and each upper arm 22 in each case different pivoting movements about respective horizontal pivot axes 36 can move so that the desired positioning movements of the forearms 24 suspended manipulator 16 within the movement room 30 (see. 1 ) are possible.
  • Wie es die 2 und 3 außerdem erkennen lassen, trägt der durch den Werkzeugkopf 26 gebildete Manipulator 16 einen darin drehbar gelagerten rotierenden Abschnitt 38, an dem eine Konsole 40 befestigt ist, die bspw. einen Greifarm, ein Handhabungs- und/oder Fertigungswerkzeug o. dgl. tragen kann. Der drehbare Abschnitt 38 mit der daran befestigten Konsole 40 ist mit dem Manipulator 16 bzw. Werkzeugkopf 26 über einen elektrischen Direktantrieb 42 drehbar verbunden. Dieser elektrische Direktantrieb 42 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen als Innenläufer ausgebildeten elektrischen Torquemotor 44 gebildet. Bei diesem Torquemotor 44 handelt es sich um einen getriebelosen Direktantrieb 42, der baulich im Manipulator 16 bzw. Werkzeughalter oder Werkzeugkopf 26 integriert ist, wobei ein Außenring des Direktantriebes 42 typischerweise als Stator 46 und der Innenring als Rotor 48 ausgeführt sind. Die Drehung des an der Konsole 40 aufgehängten Werkzeuges (hier nicht gezeigt) erfolgt über den Innenring 48, der mit dem rotierenden Abschnitt 38 drehfest verbunden ist. Da bei allen Drehungen des Innenrings 48 bzw. Innenläufers mit den daran angeordneten Werkzeugen ein Gegenmoment auf den Außenring 46 wirkt, kann dieses entstehende Drehmoment wahlweise über die ausreichend dimensionierten Stellarme 20, bestehend aus Unterarmen 24 und Oberarmen 22, aufgenommen und abgestützt werden. Like the 2 and 3 can also be seen, which carries through the tool head 26 formed manipulator 16 a rotatably mounted therein rotating portion 38 on which a console 40 is attached, the example. A gripping arm, a handling and / or production tool o. The like. Can wear. The rotatable section 38 with the console attached 40 is with the manipulator 16 or tool head 26 via an electric direct drive 42 rotatably connected. This electric direct drive 42 is in the illustrated embodiment by a trained as an internal rotor electric torque motor 44 educated. In this torque motor 44 it is a gearless direct drive 42 , structurally in the manipulator 16 or tool holder or tool head 26 is integrated, with an outer ring of the direct drive 42 typically as a stator 46 and the inner ring as a rotor 48 are executed. The rotation of the console 40 suspended tool (not shown here) via the inner ring 48 , with the rotating section 38 rotatably connected. As with all rotations of the inner ring 48 or internal rotor with the tools arranged thereon a counter-torque on the outer ring 46 acts, this emerging torque can optionally on the sufficiently dimensioned actuator arms 20 consisting of forearms 24 and upper arms 22 , recorded and supported.
  • Der besondere Vorteil des verwendeten elektrischen Direktantriebes 42 liegt in der sehr kompakten Bauweise, im Verzicht auf ein schweres Getriebe sowie in dem von dem Torquemotor 44 lieferbaren hohen Drehmoment. Der für den Antrieb 42 im Werkzeugkopf 26 des Parallelkinematik-Roboters 10 eingesetzte Torquemotor 44 kann insbesondere durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor gebildet sein. The particular advantage of the electric direct drive used 42 lies in the very compact design, in the absence of a heavy gear and in the of the torque motor 44 available high torque. The one for the drive 42 in the tool head 26 of the Parallel Kinematic Robot 10 used torque motor 44 may be formed in particular by a brushless DC motor.
  • Die Drehungen des Innenrings 48 mit der Konsole 40 um eine hier nicht gezeigte Vertikalachse ist in 2 durch einen Pfeil 50 angedeutet. The rotations of the inner ring 48 with the console 40 to a vertical axis, not shown here is in 2 through an arrow 50 indicated.
  • Wie es die schematische Perspektivansicht der 3 verdeutlicht, kann der Manipulator 16 bzw. der Werkzeugkopf 26 eine Drehmomentabstützung 52 aufweisen, was die gewünschten präzisen Stellbewegungen des am Manipulator 16 bzw. am Werkzeugkopf 26 gelagerten Torquemotors 44 ermöglicht, wobei gleichzeitig die Stellarme 20 von den Abstützkräften entlastet werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Drehmomentabstützung 52 durch eine zwischen Manipulator 16 bzw. Werkzeugkopf 26 und oberer Aufhängung 18 angeordnete Gelenkwelle 54 gebildet, die vorzugsweise als dünnwandige Hohlwelle ausgebildet sein kann, wodurch sie eine nur sehr geringe Masse aufweist, so dass sie die dynamischen Eigenschaften des Roboters 10 nicht negativ beeinflusst. Die teleskopierbare Gelenkwelle 54 stellt eine drehbare Verbindung zwischen dem Außenring, der den Stator 46 bildet, am Werkzeugkopf 26 und der oberen Aufhängung 18 her, wodurch diese gleichzeitig den nach oben verlagerten Stator bildet. Der durch den Innenring des Torquemotors 44 gebildete Rotor 48 ist hier nicht erkennbar, ist jedoch durch den Drehpfeil 50 an der Oberseite der Aufhängung 18 angedeutet. As the schematic perspective view of 3 clarified, the manipulator can 16 or the tool head 26 a torque support 52 have what the desired precise positioning movements of the manipulator 16 or on the tool head 26 stored torque motor 44 allows, at the same time the actuating arms 20 of the Supporting forces are relieved. In the embodiment shown, the torque support 52 through a between manipulator 16 or tool head 26 and upper suspension 18 arranged propeller shaft 54 formed, which may be preferably formed as a thin-walled hollow shaft, whereby it has a very small mass, so that they the dynamic properties of the robot 10 not negatively affected. The telescopic PTO shaft 54 provides a rotatable connection between the outer ring, the stator 46 forms, on the tool head 26 and the upper suspension 18 ago, whereby this simultaneously forms the upwardly displaced stator. The through the inner ring of the torque motor 44 formed rotor 48 is not visible here, but is by the rotary arrow 50 at the top of the suspension 18 indicated.
  • Wahlweise könnte die Drehmomentabstützung 52 auch durch eine zwischen Manipulator 16 und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf 26 und der Aufhängung 18 verlaufende Stützstrebe gebildet sein, die jedoch hier nicht gezeigt ist. Auch mehrere Stützstreben und/oder mehrere Gelenkwellen 54 können sinnvolle Drehmomentabstützungen 52 bilden, sofern eine einzelne Stützstrebe bzw. eine einzelne Gelenkwelle 54 nicht ausreichen sollte. Optionally, the torque support could 52 also by a between manipulator 16 and / or tool holder or tool head 26 and the suspension 18 extending support strut may be formed, which, however, is not shown here. Also several support struts and / or more propeller shafts 54 can make meaningful torque supports 52 form, provided a single support strut or a single propeller shaft 54 should not be enough.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. The invention has been described with reference to the 1 to 3 illustrated embodiment described. However, it will be apparent to those skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1010
    Roboter, Parallelkinematik-Roboter, Deltakinematik-Roboter  Robots, parallel kinematic robots, delta kinematics robots
    1212
    Förderabschnitt, Horizontalförderabschnitt, Horizontalfördereinrichtung  Conveyor section, horizontal conveyor section, horizontal conveyor
    1414
    Vorrichtung, Handhabungs-, Förder-, Gruppierungs-, Verpackungsvorrichtung Device, handling, conveying, grouping, packaging device
    1616
    Greifeinheit, Manipulationseinheit, Manipulator  Gripping unit, manipulation unit, manipulator
    1818
    obere Aufhängung  upper suspension
    2020
    Stellarm, Gelenkarm  Actuator arm, articulated arm
    2222
    Oberarm, oberer Armabschnitt  Upper arm, upper arm section
    2424
    Unterarm, unterer Armabschnitt  Forearm, lower arm section
    2626
    Koppelabschnitt, Tool-Center-Point (TCP), Werkzeugträger, Werkzeugkopf, Werkzeughalter  Coupling section, Tool Center Point (TCP), tool carrier, tool head, tool holder
    2828
    Greifeinrichtung  gripper
    3030
    Bewegungsraum, Arbeitsraum  Movement room, work space
    3232
    Stützträger  support beam
    3434
    Rahmengestell, Rahmen  Frame, frame
    3636
    horizontale Schwenkachse (des Oberarms)  horizontal pivot axis (of the upper arm)
    3838
    rotierbarer Abschnitt, rotierender Abschnitt (des Koppelabschnittes, Tool-Center-Points, Werkzeugträgers und/oder Werkzeugkopfes)  rotatable section, rotating section (of the coupling section, tool center point, tool carrier and / or tool head)
    4040
    Konsole  console
    4242
    elektrischer Direktantrieb  electric direct drive
    4444
    Torquemotor, elektrischer Torquemotor  Torque motor, electric torque motor
    4646
    Stator, Außenring  Stator, outer ring
    4848
    Rotor, Innenring  Rotor, inner ring
    5050
    Drehung um vertikale Achse (des rotierbaren Abschnittes bzw. der Konsole) Rotation around vertical axis (of the rotatable section or the console)
    5252
    Drehmomentabstützung  torque support
    5454
    Gelenkwelle, teleskopierbare Gelenkwelle  PTO shaft, telescopic PTO shaft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Claims (16)

  1. Parallelkinematik-Roboter (10), umfassend: – eine Aufhängung (18) oder Basis, an welcher wenigstens zwei separat angetriebene und unabhängig voneinander bewegbare Stellarme (20) gelenkig befestigt bzw. gelagert sind, die jeweils durch einen mittels Antrieb bewegbaren Oberarm (22) und einen gelenkig daran gelagerten Unterarm (24) gebildet sind, sowie – einen an den Unterarmen (24) der wenigstens zwei Stellarme (20) gelenkig gelagerten und mittels Bewegungen der Stellarme (20) innerhalb eines definierbaren Bewegungsraumes (30) bewegbaren Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26), wobei der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) einen gegenüber der Aufhängung (18) oder Basis bzw. gegenüber den Stellarmen (20) rotierbaren Abschnitt (38) aufweist, der mit dem Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf (26) durch einen elektrischen Direktantrieb (42) drehbar verbunden ist. Parallel kinematics robot ( 10 ), comprising: - a suspension ( 18 ) or base, on which at least two separately driven and independently movable actuating arms ( 20 ) are articulated or mounted, each by a movable upper arm by means of drive ( 22 ) and an articulated lower arm ( 24 ), and - one on the forearms ( 24 ) of the at least two actuating arms ( 20 ) articulated and by means of movements of the actuating arms ( 20 ) within a definable range of motion ( 30 ) movable manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ), the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ) one opposite the suspension ( 18 ) or base or opposite the Stellarmen ( 20 ) rotatable section ( 38 ) connected to the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) by an electric direct drive ( 42 ) is rotatably connected.
  2. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 1, bei dem der elektrische Direktantrieb (42) durch einen als Innenläufer ausgebildeten Torquemotor (44) gebildet ist. Parallel kinematic robot according to claim 1, wherein the electric direct drive ( 42 ) by a trained as an internal rotor torque motor ( 44 ) is formed.
  3. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf (26) eine Drehmomentabstützung (52) aufweist. Parallel kinematic robot according to claim 1 or 2, in which the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) a torque support ( 52 ) having.
  4. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 3, bei dem die Drehmomentabstützung (52) durch mindestens eine zwischen Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) und der Aufhängung (18) oder Basis verlaufende Stützstrebe gebildet ist. Parallel kinematic robot according to claim 3, wherein the torque support ( 52 ) by at least one between manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ) and the suspension ( 18 ) or base extending support strut is formed.
  5. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 3, bei dem die Drehmomentabstützung (52) durch mindestens eine zwischen Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) und der Aufhängung (18) oder Basis angeordnete Gelenkwelle (54) gebildet ist. Parallel kinematic robot according to claim 3, wherein the torque support ( 52 ) by at least one between manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ) and the suspension ( 18 ) or base arranged propeller shaft ( 54 ) is formed.
  6. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 5, bei dem die Gelenkwelle (54) als dünnwandige Hohlwelle ausgebildet ist. Parallel kinematic robot according to claim 5, wherein the propeller shaft ( 54 ) is designed as a thin-walled hollow shaft.
  7. Parallelkinematik-Roboter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die mindestens eine Gelenkwelle (54) und/oder die mindestens eine Stützstrebe teleskopierbar ist/sind. Parallel kinematic robot according to one of claims 4 to 6, wherein the at least one propeller shaft ( 54 ) and / or the at least one support strut is / are telescopic.
  8. Parallelkinematik-Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der drehbar mit dem Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf (26) verbundene rotierbare Abschnitt (38) wenigstens einen weiteren Aktor und/oder wenigstens ein weiteres bewegliches Stellelement aufweist. Parallel kinematic robot according to one of claims 1 to 7, in which the rotatable with the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) connected rotatable section ( 38 ) has at least one further actuator and / or at least one further movable control element.
  9. Parallelkinematik-Roboter nach Anspruch 8, bei welchem dem wenigstens einen weiteren Aktor und/oder dem wenigstens einen weiteren beweglichen Stellelement zumindest ein elektrischer Stellantrieb oder elektrischer Stellmotor zugeordnet ist. Parallel kinematic robot according to claim 8, wherein the at least one further actuator and / or the at least one further movable adjusting element is associated with at least one electric actuator or electric servomotor.
  10. Parallelkinematik-Roboter (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Handhabung, zum Stapeln und/oder zum Manipulieren von Artikeln, Gruppierungen, Gebinden, Stückgütern, Gebinde- und/oder Stückgutlagen oder dergleichen, wobei der Manipulator (16) und/oder der Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) ein Mittel oder mehrere Mittel zum Greifen und/oder Handhaben der Artikel, Gruppierungen, Gebinde, Stückgüter, Gebinde- und/oder Stückgutlagen und/oder ein Fertigungs- oder Montagewerkzeug umfasst und mit den Unterarmen (24) der wenigstens zwei Stellarme (20) mechanisch gekoppelt ist, so dass durch eine Bewegung eines oder mehrerer der wenigstens zwei Stellarme (20) eine Position des Manipulators (16) und/oder des Werkzeughalters oder Werkzeugkopfes (26) vorgegeben werden kann. Parallel kinematics robot ( 10 ) according to one of claims 1 to 9 for handling, stacking and / or manipulating articles, groupings, containers, piece goods, container and / or piece goods or the like, wherein the manipulator ( 16 ) and / or the tool holder or tool head ( 26 ) comprises means or means for gripping and / or handling the articles, groupings, packages, piece goods, packaged and / or piece goods and / or a manufacturing or assembly tool and with the forearms ( 24 ) of the at least two actuating arms ( 20 ) is mechanically coupled, so that by a movement of one or more of the at least two actuating arms ( 20 ) a position of the manipulator ( 16 ) and / or the tool holder or tool head ( 26 ) can be specified.
  11. Verfahren zum Betreiben und/oder zur Handhabung eines Parallelkinematik-Roboters (10), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, welcher zumindest die folgenden Komponenten umfasst: – eine Aufhängung (18) oder Basis, an welcher wenigstens zwei separat angetriebene und unabhängig voneinander bewegbare Stellarme (20) gelenkig befestigt bzw. gelagert sind, die jeweils durch einen mittels Antrieb bewegbaren Oberarm (22) und einen gelenkig daran gelagerten Unterarm (24) gebildet sind, sowie – einen an den Unterarmen (24) der wenigstens zwei Stellarme (20) gelenkig gelagerten und mittels Bewegungen der Stellarme (20) innerhalb eines definierbaren Bewegungsraumes (30) bewegbaren Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26), wobei der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) einen gegenüber der Aufhängung (18) oder Basis bzw. gegenüber den Stellarmen (20) rotierbaren Abschnitt (38) aufweist, der mit dem Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf (26) durch einen elektrischen Direktantrieb (42) drehbar verbunden ist, und wobei der elektrische Direktantrieb (42) Drehbewegungen des rotierbaren Abschnittes (38) ausführt. Method for operating and / or handling a parallel kinematic robot ( 10 ), in particular according to one of claims 1 to 10, which comprises at least the following components: - a suspension ( 18 ) or base, on which at least two separately driven and independently movable actuating arms ( 20 ) are articulated or mounted, each by a movable upper arm by means of drive ( 22 ) and an articulated lower arm ( 24 ), and - one on the forearms ( 24 ) of the at least two actuating arms ( 20 ) articulated and by means of movements of the actuating arms ( 20 ) within a definable range of motion ( 30 ) movable manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ), the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ) one opposite the suspension ( 18 ) or base or opposite the Stellarmen ( 20 ) rotatable section ( 38 ) connected to the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) by an electric direct drive ( 42 ) is rotatably connected, and wherein the electric direct drive ( 42 ) Rotational movements of the rotatable section ( 38 ).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem ein als Innenläufer ausgebildeter Torquemotor (44) die Drehbewegungen des rotierbaren Abschnittes (38) gegenüber dem Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder dem Werkzeugkopf (26) ausführt. Method according to Claim 11, in which a torque motor designed as an internal rotor ( 44 ) the rotational movements of the rotatable section ( 38 ) relative to the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ).
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem sich der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf (26) über mindestens eine Drehmomentabstützung (52) an der Aufhängung (18) bzw. der Basis abstützt. Method according to Claim 11 or 12, in which the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) via at least one torque support ( 52 ) on the suspension ( 18 ) or the base is supported.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem sich der Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder der Werkzeugkopf (26) durch mindestens eine zwischen Manipulator (16) und/oder Werkzeughalter oder Werkzeugkopf (26) und der Aufhängung oder Basis verlaufende Stützstrebe oder Gelenkwelle (54) abstützt. Method according to one of Claims 11 to 13, in which the manipulator ( 16 ) and / or tool holder or the tool head ( 26 ) by at least one between manipulator ( 16 ) and / or tool holder or tool head ( 26 ) and the suspension or base extending strut or propeller shaft ( 54 ) is supported.
  15. Verwendung eines Parallelkinematik-Roboters (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Industrieroboter zur Handhabung, zum Stapeln und/oder zum Manipulieren von Artikeln, Gruppierungen, Gebinden, Stückgütern, Gebinde- und/oder Stückgutlagen oder dergleichen Gegenständen im Zusammenhang mit dem Transport und Beförderung, der Verarbeitung, der Verpackung und/oder der Palettierung der Artikel, Gruppierungen, Gebinde, Stückgüter und/oder Gebinde- und/oder Stückgutlagen. Use of a parallel kinematic robot ( 10 ) according to one of claims 1 to 10 as an industrial robot for handling, stacking and / or manipulating articles, groupings, containers, general cargo, container and / or piece goods or the like objects in connection with the transport and transport, the processing, the Packaging and / or palletizing of articles, groupings, containers, general cargo and / or container and / or piece goods.
  16. Verwendung eines Parallelkinematik-Roboters (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Industrieroboter zur Führung wenigstens eines Werkzeuges im Zusammenhang mit der Fertigung, Mittel- und/oder Beschichtungsapplikation, Montage, Manipulation und/oder Handhabung in einer Fertigungs- und/oder Industrieumgebung. Use of a parallel kinematic robot ( 10 ) according to one of claims 1 to 10 as an industrial robot for guiding at least one tool in connection with the production, middle and / or coating application, assembly, manipulation and / or handling in a manufacturing and / or industrial environment.
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